Oxígeno componente activo del aire

Oxígeno componente activo del aire

Oxígeno

Reacciones con metales

Un ejemplo de las reacciones del oxígeno con un metal, es la que ocurre con el magnesio al someterlo a la reacción de oxidación en una flama, pues desprende una intensa luz blanca y se convierte en un sólido blanco muy frágil; el producto de esta reacción es el óxido de magnesio.

2Mg(s) + O2(g)  -->  2MgO(s) + E

Reacción con no metales

todo cambio químico puede ser descrito a través de una ecuación que nos muestra las transformaciones que ocurren cuando interactúan dos o más sustancias entre si. De esta forma podemos describir variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica. Se puede tomar como ejemplo el carbono, cuando éste es sometido a la reacción de oxidación en la flama, se lleva a cabo su combustión y se desprende un gas llamado monóxido de carbono, en el caso de su valencia de menor valor; en la otra posibilidad cuando la valencia de intercambio del carbono es la mayor, forma el dióxido de carbono. En ambas reacciones hay desprendimiento de energía, el producto de estas reacciones son óxidos no metálicos.

Ejemplo:

2C + O2 -->  CO CO

Se obtienen 2 moléculas de monóxido de carbono

C + O2 --> CO2

Aquí solo se obtiene una molécula de dióxido de carbono.

Reacciones de óxido con agua

Después de la formación de los óxidos correspondientes tanto metálicos como no metálicos, es factible combinarlos con agua para formar nuevos compuestos. En el caso de los óxidos metálicos, cuando interactúan con agua forman hidróxidos.

Eejemplo:

Hidróxido de magnesio

MgO + H2O --> Mg (OH) 2

Mg+2 -- (OH) -1 ---> Mg (OH) 2

Nomenclatura

Óxidos metálicos

Metal+ oxígeno --> óxido metálico u óxido básico

Nomenclatura Stock

Se nombra con la palabra genéroca óxido seguido de la preposición de, enseguida el nombre del metal con el que se combinó, ejemplo:

Óxido de calcio

En este ejemplo hay posibilidad de obtener un mínimo común divisor entre los valores por lo que se obtiene. CaO, óxido de calcio. Cuando el metal presenta mas de una valencia se nombran con la pabra genérica óxido seguida de la preposición de, y después el nombre del metal, escribiendo entre paréntesis con número romano el valor de la valencia, ejemplo: Nomenclatura clásica o tradicional Estos mismos compuestos se pueden nombrar con la palabra genérica óxido seguida del nombre del metal con el sufijo oso para el valor menor de la valencia y con el sufijo ico cuando el valor de su valencia es mayor, por ejemplo:

IUPAC

Determina que estos compuestos se nombrar a partir de la cantidad de elementos que los constituyen, por ejemplo:

NiO se nombra Monóxido de níquel y el Ni2O3, trióxido de diníquel.

Óxidos ácidos

No metal+ oxígeno--> óxido no metálico u óxido ácido

Nomenclatura Stock

se nombra la palabra óxido seguida de la preposición de, a continuación del nombre del no metal expresando con número romano el valor de la valencia con la que interactuó con el oxígeno, ejemplo:

Nomenclatura clásica o tradicional

Este mismo tipo de compuestos, también se pueden nombrar con la palabra gneérica anhídrido seguida del nombre del no metal con el sufijo oso para el valor de la menor valencia e ico para el valor de la mayor valencia, ejemplo: 

Cuando el no metal presenta más de dos valencias como es el caso del cloro, se conservan los sufijos de la regla anterior y se utilizan además: el prefijo hipo preveniente del griego "hypo" que significa inferior o debajo, y el prefijo hiper o per del griego "hyper" que significa mayor o superior, ejemplo:

 

IUPAC

Este tipo de compuestos se nombran a partir de la cantidad de elementos que constituyan a su representación simbólica, empleando las raíces griegas de los números correspondientes.

Dependiendo del número de valencias que presente el no metal, por ejemplo el carbono tiene dos valencias positivas +2 y +4, cuando interactúa con el número de valencia +2 al combinarse con el oxígeno -2, se forma monóxido de carbono.  

Cuando la combinación se lleva a cabo con la valencia +4:

Hidróxidos

Metal + oxígeno --> óxido metálico u óxido básico + agua -- > base u hidróxido

Nomenclatura Stock

Cuando ya se tiene un óxido metálico, al combinarse con agua forma un hidróxido, también conocido como base, ejemplo:

Nomenclatura clásica o tradicional

Se conserva la misma nomenclatura para nombrar a los compuestos derivados de los óxidos metálicos formando los hidróxidos correspondientes y también se conservan los sufijos "oso" para el valor menor de valencia e "ico" para el valor mayor, ejemplo:

 IUPAC

Se conserva la misma nomenclatura, es decir, considerando la cantidad de elementos que constituyen el compuesto, ejemplo:

Para aprender a escribir los modelos o las fórmulas de los hidróxidos con facilidad, combinar directamente el metal en forma de ion positivo con el radical hidroxilo con valencia -1 (OH):

Ácidos

No metal + oxígeno --> óxido no metálico u óxido ácido o anhídrido + agua --> ácido (oxiácido)

Nomenclatura Stock

Se nombra al no metal con el sufijo, ato, seguida del valor de la valencia del no metal y por último se agrega de hidrógeno.

Nomenclatura clásica o tradicional 

Cuando los óxidos no metálicos se combinan con agua por síntesis o adición forman su ácido correspondiente derivando su nombre del anhídrido del cual provenían, se pierde la palabra anhídrido, se cambia por ácido y conserva el nombre de anhídrido originario.

IUPAC

Se conserva la misma nomenclatura, considerando la cantidad de elementos que constituyen el compuesto:

Ejercicios: 

Oxígeno sobre los elementos

Ejercicio 1:

Ejercicio 2:

Ejercicio 3:

Ejercicio 4:

Laboratorio virtual:

Trabajo martes 18 de noviembre

NaCl

BaCl2

Oxígeno componente activo del aire

Reacciones de oxígeno

Es el elemento más abundante en la Tierra, constituye aproximadamente el 50% en masa de la corteza terrestre y forma el 21% en volumen de la atmósfera ; es componente activo del aire, se encuentra presente en el agua y como óxidos con otros elementos. Reacciona tanto con metales como con no metales y, entre los no metales es el segundo en reactividad química, después del flúor.

Existen dos alótropos del oxígeno, el más común es la molécula diatómica O2, el otro es el ozono que es una molécula triatómica, O3.

Reacción con metales

Un ejemplo de las reacciones del oxígeno con un metal, es la que ocurre con el magnesio al someterlo  ala reacción de oxidación en una flama, pues desprende una intensa luz blanca y se convierte en un sólido blanco muy frágil; el producto de esta reacción es el óxido de magnesio.

Reacción con no metales

todo cambio químico puede ser descrito a través de una ecuación que nos muestra las transformaciones que ocurren cuando interactúan dos o más sustancias entre sí. De esta forma podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica . Se puede tomar como ejemplo el carbono, cuando éste es sometido a la reacción  de oxidación en la flama, se lleva a cabo su combustión y desprende un gas llamado monóxido de carbono, en el caso de su valencia de menor valor; en la otra posibilidad cuando la valencia de intercambio es el carbono es la mayor, forma el dióxido de carbono. en ambas reacciones hay desprendimiento de energía, el producto de estas reacciones son óxidos no metálicos.

Reacciones de óxido con agua

Después de la formación de los óxidos correspondientes tanto metálicos como no metálicos, es factible combinarlos con agua para formar nuevos compuestos. En el caso de los óxidos metálicos, cuando interactúan con agua forman hidróxidos. retomando el ejemplo del magnesio se observa lo siguiente.

 Los óxidos no metálicos en presencia de agua forman ácidos del tipo oxiácido.

Por ejemplo en el dióxido de carbono anhídrido carbónico  al reaccionar con agua produce una molécula de ácido carbónico.

 Sólo se suman la cantidad de elementos que intervienen en la síntesis de los ácidos, empezando por calidad ácido representado por los hidrógenos, después el no metal y finalmente la cantidad de oxígenos que intervienen en el aesquematización simbólica de la reacción para formar ácidos.

Bibliografía:

http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica1/u2/oxigeno_elementos

Ejercicios 

Oxígeno sobre los elementos

Reacción de metales alcalinos con agua

Litio

Sodio

Potasio                  +                Agua

Rubidio 

Cesio

Reporte experimental (espectros)

Objetivo:

Determinar el espectro que provoca la luz a través de la flama de distintas sales con el calor.

Información bibliográfica:

Espectro continuo:

También llamado térmico, es emitido por cualquier objeto que irradia calor.

Espectro discontinuo:

La luz que se obtiene al poner incandescente una muestra de un elemento químico en estado gaseoso.

Espectro de absorción:

Es cuando la luz de un objeto caliente atraviesa una región más fría. Se ven en estrellas, planetas con atmósferas y galaxias.

Espectro de emisión:

Es cuando los átomos y las moléculas en un gas caliente emiten luz a determinadas longitudes de onda, produciendo líneas brillantes. La distribución de estas líneas es única para cada elemento.

Chang, Química general para bachillerato, China, 2008.

Hipótesis:

Al poner cada una de las sales al calor, generará un color en la flama dependiendo del metal que se encuentra en la sal.

Diseño experimental:

Material:

Cápsula de porcelana
Espectrómetro
Mechero de Bunsen
Alambre de Nicromel
Ácido clorhídrico
Cloruros:

• Potasio
• Sodio
• Calcio
• Cobre
• Estroncio
• Magnesio

Procedimiento:

• Conectaremos al gas, el mechero de Bunsen, y aplicaremos calor para tener encendida la flama. Procederemos a poner uno por uno de las sales al calor para observar su reacción,para esto usaremos el alambre de Nicromel para tomar cada sal y colocarlas al calor, con el espectrómetro veremos e identificaremos su tipo de espectro. 

• Después de colocar una sal, en la cápsula de porcelana colocaremos una pequeña cantidad de ácido clorhídrico, al terminar de usar el alambre con la sal, se pondrá el alambre en el ácido clorhídrico para poder usar otra sal.

Observaciones:

Al hacer las comparaciones entre los espectros y el color de la flama en cada una de las sales notamos esto:

En un experimento previo, una luz blanca genera un espectro continuo:

Y el espectro que genera otro tipo de luces:

Hidrógeno

Neón

Argón

Cloruro de cobre:

Cloruro de estroncio:

 

Cloruro de magnesio:

Cloruro de sodio:

 

Cloruro de calcio:

Cloruro de potasio:

Análisis:
Como se puede ver, la luz blanca al no atravesar algún objeto genera un espectro continuo mientras que los compuestos al aplicarles calor generan un espectro discontinuo al igual que las lámparas de hidrógeno, neón y argón.

Conclusión:
El espectro dependerá de donde surge, como se muestra con la luz blanca, un ejemplo es que al atravesar la luz blanca alguna sustancia solo aparecerán ciertos colores y se convertirá en espectro de absorción.
Mientras que en los compuestos generará un espectro discontinuo y esto puede surgir gracias a (en esta ocasión) el calor del fuego.